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解读工厂主动化晋级的诀窍

来源:安博体育电竞    发布时间:2023-08-13 23:46:29

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  在制作进程中,工厂为下降单一产品的出产本钱,大批量、屡次的将原资料加工成半制品或产品,并出售给下流企业或终端顾客。事实上,咱们日子中的绝大多数物品,都是制作出来的。

  1785年,James Watt发明晰榜首台具有实用价值的蒸汽机,并成功用于纺织制作。工业革命由此正式拉开序幕——在随后的50年里,人类出产纺织品的功率进步了50倍、炼钢的速度进步了15倍。

  随后的234年,现代制作从工业1.0的机械化、模块化,成长到工业2.0 主动化与电气化。上世纪50年代呈现的机械臂、电子以及网络等将工业3.0信息化推行至了全球。本世纪智能化、柔性出产引领着工业4.0向前进。

  与此一起,国际的制作的中心从英国开展至法国,再到德国、美国与日本,当今已迅速开展至我国。2018年,我国制作业产量26.5万亿元人民币,已接连9年超越美国,位居国际榜首,占有国际制作业产量的27.1%。

  当今国际制作业格式已然构成,以美国、欧洲与东亚为代表的全球三大制作中心,我国的位置不容小觑。

  但这不代表我国的工业开展水平现已到达了国际的抢先水平。依据我国经济信息社发布的《全球智能制作开展指数陈述(2017)》,我国在全球智能制作开展指数中归纳排名第六位。其间美国、日本和德国位居榜首部队,是智能制作开展的“引领型”国家;英国、韩国、我国、瑞士、瑞典、法国、芬兰、加拿大和以色列位列第二部队,是智能制作开展的“先进型”国家。

  在这些“引领型”与“先进型”国家中,美、德、日、英、韩均有很多具有代表性的的闻名工业制作企业如英特尔、通用电气、群众、博世、索尼、日立、三星等。北欧国家中的宜家、爱立信,ABB,诺基亚,乐高,SKF也颇有声望。

  依据另一份关于制作业未来开展的陈述《2018 年“制作业的未来”预备状况陈述》,作者选取了59个点评方针来评价一个国家的制作业驱动要素和未来开展的或许性。

  “大而不强”是咱们对我国制作业的全体认知:在科技含量、技能水平、产质量量、准则环境等方面,我国还有恰当大的赶超空间。在这个进程中怎么平衡经济与社会、开展与环境,仍是不得不面对的难题。

  在我国,咱们熟知上汽、北汽、吉祥这样的轿车制作企业,也了解中石化、中航、我国武器这样的重工业。当然美的、华为、小米也逐步进入咱们的视界。但这些企业只占到了我国工业企业近40万户中的百里挑一,隐藏在我国广袤土地中的中小企业们的实在开展及工厂的状况又怎么?

  本文作者依据其地点的大象机器人(Elephant Robotics)三年来造访的国内上百家制作业企业与工厂,从几个人的小作坊,到国际500强制作业企业的所见所闻,力求能够总结概括我国制作业的共性问题,并写作此文,期望能够对制作业的朋友们供给一些主张。

  依据工业1.0-4.0的基本概念,主动化层面可分为:机械化、主动化、信息化、智能化/柔性化。本文中,咱们从“工厂规划、主动化水平”两个维度定位企业的状况。企图探究什么类型的工厂在哪个阶段合适什么样的主动化,并测验给出一些操作性强的处理计划。

  为维护受访企业信息,在不影响讨论剖析的基础上,咱们选取了八个不同类别的工厂,归纳多个工厂的概略进行整合叠加,以求更客观地展现工厂的通性。本文所触及企业叙说均不特指某一企业。

  漆黑深绿的冲压机、散落一地的废料尾料,硕大的工业落地扇。工人从机床旁的作业台上拿起一块铝片,放入冲压机之中进行加工。

  招待咱们的是的五十来岁的车间主任,曾经是浙江乡间的农人,后来跟从同村夫来到厂里作业。带着咱们在工厂快速转了一圈后,车间主任慢吞吞地说:车间总共两千多,分红五个部分,分别是冲压、焊接打磨、喷涂、库房以及办公室,外表处理是外发的。也可谓是麻雀虽小五脏俱全了。

  依据车间主任的介绍,工厂现在首要零星地做一些特种车辆设备的改装零配件,偶然也定制一些特种油罐,进行焊接作业。前几年单子多的时分有过40多人,定制过两三台主动焊接的设备(两轴),但自从17年开端,我国开端重视“环保”议题。工厂将本来的喷涂以及外表处理都停了,加之这两年商场不景气,现在只要工厂只剩下15、6个人做一些零星的零配件加工。乃至没有一条像样的产线,只要零星的机器在工厂中运转着。

  老板每天忙着去谈客户,商场竞赛压力大,订单的不确定性才是这类小企业最焦虑,在看望完多家平等规划的企业后,咱们了解到,订单安稳、可继续批量出产是他们认为进行主动化晋级的条件。没有现金流,直接晋级改造,本钱太高,危险承担不起。

  主动化改造的需求也比较实践:焊接工人最贵,8K一个月,对技能要求高的用工本钱就更高了。其次便是喷涂和打磨的工种。要改造,会首先从焊接、喷涂、打磨这几个工艺开端。至于主动化改造的可行性时分以及何时会发动晋级,“再等等”是最直接的反响,究竟温饱都没处理,谈何晋级呢?

  这家特高压设备厂建立于80年代,是当地罕见的老前辈。创始人是早年从体系内出来的老炮,从一个人自食其力到现在的两个厂区、上百人规划规划,在特种设备职业摸爬滚打了20余年的他对制作业颇有见地,在当地也算是有声望的。公司在前期就取得了政府资金渠道出资,开展的鼎盛时期有860多人的规划,近几年竞赛者逐步增多,事务开端萎缩,现在只剩下1个厂区,减员到115人。

  特高压设备职业,是一个少批量多种类的传统冶金职业,首要工艺包含原资料的铸造、压铸、粗加工、精加工。工厂里仅有的几台机器全都需求人工操作。之后的工序如钻孔、打磨,因为每批次产品的不同,只能进行人工处理。工厂里堆满了大巨细小林林总总的半制品与制品。

  他们也一起出产变压器与特高压检测设备,大多数时分每件设备只出产1-10个,可是价格从十万元到数百万元不等。主动化设备只要1台绕线个工人进行绝缘纸的上料。听说,他们还去ABB观赏过,全主动化绕线万欧元,终究是没有选用的。

  关于工厂B是不愁订单的,但主动化改造难度大。一来是工厂现在是一人多岗,有的人早上做一个拼装,下午被组织做其他产品的拼装或出产作业。二来是现有产线并不饱满,现有的已成型的产线个小时需求出产。而主动化改造的抱负环境是多人一岗,会集大批量出产同一款产品。

  老板也对此深有体会:2017年,老板找了当地一家主动化供货商做主动化,运用了三台本地产的大型工业机器人,作用节拍速度只能到达本来的70%,并且仍是需求两个人每天在产线周围处理定位禁绝、落料、卡料等问题。

  2014和2015年可谓是可穿戴设备最火的两年。工厂C也是在那时树立的,不过这几年跟着可穿戴设备需求的萎缩,工厂C现已开端代工出产耳机、充电器以及充电线等了。老板是从台资出来的台湾人,有不少台干在工厂里作业,对本钱极为灵敏,干事小心翼翼。但作为一家年青的设备出产商,他们对主动化仍是十分重视的。

  工厂有4条产线,专用设备排料机、螺丝机、点胶机、标签机一应俱全,主动化方面有将近30台的2轴直线电机以及各类定位设备进行卡位、导向等,但还没有运用scara或工业机器人。

  简略的看板体系标志着每个工人的出产数量、制品率以及节拍时刻,均匀1条产线个年岁不大的小妹在进行安装和打包。而大象机器人与他们的协作就从打包开端。

  在触摸中,咱们了解到他们对主动化的认同感极强,“迟早是要做的!仅仅时刻问题吧” 是老板关于进一步主动化改造的情绪,“这实践上是一个必定会发生的趋势”。他关于信息化的了解并不多,可是对主动化是极端达观的。

  跟着近年来国家大力倡议健康日子高兴体育,校园、小区、公园的健身训练器件逐步增多。坐落福建的工厂D是闻名的体育器件供货商,出产产品有摇摆机、背部按摩器、健身车等。

  工艺上,从来料折弯、雕琢、预处理到冲压、焊接,到最后的喷涂是都自己做的。上一年开端工厂运用了OTC的3台焊接机器人,出产功率大大进步,老板算了一笔账:之前一个焊接工人7000元,包吃包住和或许的训练费用,均匀每年10-12万元。现如今一台焊接机器人8-10个月即能够回本。但在信息化方面,工厂仅仅刚开通了ERP,并没有测验其他的信息化体系。

  实践上咱们也对该工厂实践状况做过评价,认为焊接工序是最简略做的,机器人在其他工序上,功率仍是比人工弱。即便比人工强,还触及到出资报答的问题。

  假如再改造则只能对极个别工序进行再进步,假如全体进步,则需求对工厂的全体主动化进行评价,从来料、下料、排料进行全体规范化办理。从人机料法环每个环节进行评价,打造一个智能工厂,但工厂一般能够承受的pay-back出资报答的舒适区间为5~10个月。超越一年则会犹疑一再。关于中大型企业,2年出资报答期的项目是比较简略推进。

  当地政府对演示车间是有鼓舞方针的,最低出资超越一千万元的演示车间有相应补助,关于一家年经营3至4亿的工厂来说,初期投入大于其实践赢利。且相应的补助也是要通过绵长的申报、评定之后。

  E工厂在当地颇具声望,作为具有三家分工厂的当地零配件标杆企业。产品以细节致胜,重视质量,出产包含发动机配件如增压器、各类连杆;转向与传动配件如拉杆、助力泵等。尽管公司建立至今不到十年,却也成功在前两年挂牌新三板。

  工厂有5个车间,咱们观赏的是其间一个挂牌的演示车间,工人们戴着防静电帽、套着防静电服、穿戴防静电钢头鞋,过着风淋室,俨然一副高端制作业的姿态。

  以产品为驱动力的工厂E,每项产品能用机器人出产的就用机器人——SCARA贴膜覆膜、六轴机械臂弯管机上下料、机械臂去毛刺。运用着各类国内外定制的主动化设备进行着半制品处理、检测、测验、打包、拼装。现场的一切主动化设备、智能传感器如二维码RFI或手持终端都有着相应的信息收集,通过可视化渠道进行数据化监控与剖析,ERP、MES、CRM体系一应俱全。工厂对信息上传,数据交融十分垂青。

  厂主深谙出产工艺及细节,对节拍时刻、加工精度,竞赛工厂的设备,客户终究的制品要求都如数家珍,一目了然。加之其信息化的办理,使得咱们和对方的沟通极为顺利。

  工厂现在的首要诉求会集在怎么进行柔性出产,以往工厂是一条产线只对应一款产品。但现在的产线款产品的测验、检测与拼装。而现如今,工厂每天都会依据订单的改变,对产线次的产线换型出产。所以产线的主动化改造要求即“兼容”现在的产线需求,也不影响产线的出产。因而他们其间对安全机械臂、抓取体系提出了相关的需求。

  咱们的计划是供给了一套可替换结尾履行器的机器人处理计划,可每天替换3种不同的夹具,包含了气动吸盘、电动电磁铁、以及电动夹爪。让工厂在每天的实践运转中能够手艺替换夹爪,以习惯产线的产品换型。一起防止了从头开发产线的巨额费用。

  作为国际闻名的数控东西磨床制作商,工厂F从一家十个人的小公司开展到美中澳都有分公司的跨国企业。

  工厂以自主出产的高精度直线传感器与操控技能为傲。机床的出产需求精密的加工工艺与数控技能,从直线传感器的出产到零组件的制作都需求操控在微米以下。出产设备皆为日本或德国收购。每台机床里还装备了1台Fanuc LR 200ic机械臂进行机床上下料。

  工厂的全体规划不大,但信息化十足,从用料办理到PLM、MES、ERP等各类体系包罗万象。工厂主表明光企业服务这一部分,上一年就花了150万美金进行收购。

  现在基本上是无纸化作业,测验渠道更是完全。工厂也购买了4、5种不同的竞品进行测验与验证比照,从精度、速度、算法等多个层面深度比照。

  工厂G国内上市已多年,服务商场从国内走向海外,逐步开展为一家全球化的轿车零配件企业。从刹车片到轿车雷达,出资立异是其首要的竞赛优势。其间一个分工厂是进行轿车中控面板规划出产的工厂。一个作业站均匀有20-40㎡,装备1-4个工人,但每个U型作业站都区域清楚,整齐明晰。

  在洁净车间内,工人和机器人有序地协作出产。大象机器人与该工厂的协作现已有必定时刻,咱们为其供给了高效安稳的协作机器人进行上下料与检测出产。纵观工厂对机器人品牌的挑选,国产机器人居多,也有少部分的日系品牌。

  长达十年的主动化探究之旅,这家工厂还专门设立了自己的主动化运用部分进行改造晋级。每个U型线作业站有着自己的出产办理信息体系,并与主体系高度协作,精密万分。从订单猜测、办理、出产,再到改造,一切都井井有序。

  工厂每年都有主动化改造的计划与预案,2016年开端进行有计划的主动化改造:当年一个车间从本来的350人削减到310人。2017年削减到280人。2018年年末现已到达了250人左右。本年的方针是230人。机器人的数量也从本来的数台添加到现在的30多台,主动化产线余套。

  工厂H是国际闻名的轿车主机厂的分工厂。主动化程度自不必赘述。早年咱们观赏其安装和焊接车间:

  轿车职业作为国际榜首台机器人诞生所运用的职业,无疑是具有较高主动化水平的,能够与之比美的大约只要日用品、医药以及部分食品类的全主动化出产线。

  偌大的工厂,只要寥寥数人拿着看板进行设备查验。工厂负责人表明总公司的首要研讨方向是主动驾驭和电动轿车。

  全体上国内大多数工业企业(80%以上)依然停留在工业1.5—2.5的水平,即具有机械化通用设备(冲压机、注塑机、折弯机等),并测验进行主动化晋级改造之中。

  经济层面:我国制作业基础薄弱,大多数企业归于小规划企业(300人以下),订单才是小微企业最重视的。饭都吃不饱,何谈诗与远方?而制作进程中的多种类、小批量也直接影响了企业的主动化改造的难度。

  技能层面:金属件打磨、柔性焊接、拼装这些老大难的制作业技能难题也约束了主动化的可行性。2D视觉、3D无序抓取只存在于极个别头部企业,无法批量、低本钱、规范化地运用。

  一起,主动化改造需求配套的体系集成商供给相应的主动化服务,在大多数制作业会集的城市中,强而有力的体系集成商却寥寥无几,而优异的集成商也往往只参加到大型企业的主动化改造之中。

  社会层面:招工难的问题在千禧一代中尤为闪现。更多元化的职业挑选让他们回绝又脏又累可代替性高的工厂作业。餐厅服务员薪资早已与工厂薪资恰当。

  依据2018年2月对美团3.8万名骑手的查询,其间专职作业的美团骑手,64%的月收入在6000元以上。8%在8000元以上。而抖音快手等网红主播薪资则更高。一起年青一代愈加寻求交际、自在和健康,喧闹且烟尘充满的工厂当然越来越难以得到新一代的喜爱。

  一起,人口老龄化,劳动力供给从2013年的74%下降至了2018年的71.8%。估量到2023将会下降到70%以下。

  方针层面:自2015年国务院出台《我国制作2025》以来,地方政府接连出台各种鼓舞,关于工业企业主动化改造的补助(10%-30%)、设备购买的补助(10% -50%)、借款鼓舞方针(贴现)。但在访问工厂的进程中,多家工厂都表明政府的补助基本是过后补助,需求以主动化改造的作用来查核,这种形式的补助对他们的鼓舞作用仍是较弱的。

  短期占用巨大的现金流将直接影响从原资料收购到薪酬发放的每一个环节。所以方针的鼓舞与实践的履行仍旧是一个难题,关于主动化改造晋级的鼓舞方针,期望不仅仅是如虎添翼,更应该是济困扶危。

  值得注意的是,占用较大的现金流是工厂两难挑选的重要要素,但久远而看,主动化是对企业有利的,且是有必要的。

  我国的制作业前有强敌:以欧美为首的发达国家;后有追兵:越南、印度、孟加拉、印尼等。劳动密集型工业外流的现象逐步增多,跟着越南、印度、印尼等国家基础设施不断完善,技能训练不断进步,他们也逐步加入了全球化密集型工业出产的部队,关于低本钱、劳动密集型的制作业现已逐步从我国转移至东南亚国家,无法再后退,有必要运用更广泛的主动化出产补偿劳动力的缺失。

  依据以下“改造示意图”,能够快速定位自己的主动化水平,并采纳恰当的办法进行评价。

  综上,工厂的订单与事务是主动化改造的条件,安稳的出产与现金流是主动化改造的底气。主动化改造是一个不断堆集,不断投入的进程。稍有不小心,辛苦挣来的钱则会打水漂。

  企业关于主动化改造,应该挑选最合恰当时阶段的,按部就班一步一步规划,防止拍脑袋做决议计划,但也无需停步张望,畏手畏脚以致慢人一步。究竟主动化改造势不可挡。企业可结合本身状况,挑选对应的集成商/厂商进行科学评价,然后再决议何种主动化处理计划更合适此阶段的开展。

  从一个机器人制作商的视点来看,机器人的运用以及主动化改造计划是一种直接协助工厂进步主动化程度的首要手法。2003年以来,我国工业机器人销量增速一向快于全球,2016年国内商场完成机器人销量8.7万台,同比添加26.9%,快于全球增速15.9%11个百分点,占全球销量的30%。据IFR(国际机器人联合会)估量,2017年完成销量11.1万台,增速27.59%,增速接连三年扩展。

  一起,工业机器人的本钱回收期也从2013年的2.85年下降到了0.8年。工厂能够更有信心肠运用工业机器人以及相应的处理计划。

  机器人的运用数量的程度与主动化程度成正比。从以上剖析可知,不同的工厂主动化改造诉求与阶段是不同的。大象机器人作为“质量立异”的机器人设备与服务制作商,能够为企业供给全面、科学的主动化改造办法。大象机器人是一家专心于机器人研制规划及主动化处理计划的高新科技企业,通过长时刻的商场探究与验证,咱们对不同企业不同阶段的需求有必定见地,通过前期的实地考察评价,咱们可为企业供给高柔性的协作机器人,协助企业快速完成经济实用的主动化晋级,进步企业出产功率、改善产质量量、进步安全水平。大象机器人特别专心于轿车零配件职业的机器人主动化改造,其间不乏多家国际500强客户,在国际500强名企数家工厂长达19272+小时的实在工况苛刻验证下,大象机器人的主动化处理计划及产质量量均得到共同认可与好评。

  大象机器人致力于为工厂供给全面科学的主动化改造计划,力求以最具经济效益的计划为企业主动化改造晋级添砖加瓦。而免费的评价与初期的试用,将更好地处理企业的顾忌,为其迈向主动化晋级注入最实践最有力的强心剂。现在机器人产品也现已发往韩国、日本、美国、德国、意大利、希腊等国家,并得到客户的活跃反应,咱们信任“立异优质、高效安稳”势必是工厂主动化晋级改造考量的要害要素。

  制作业从始至终都是一个高出资,报答周期长的职业。从技能到供货商,从订单到方针。外界的约束要素困难重重,但那些斗争在我国制作榜首线的老炮们依然骁勇向前继续斗争。在此咱们也向每一位斗争在我国制作榜首线的工人、老板们问候:是你们的静静尽力支撑了起了祖国的强壮!

  制作业除轿车主机厂外,历来不是一个招引年青人的职业。比较于AI、互联网,制作业面对的问题是“物理”的,是“跨过时刻”的。逐步沉稳的我国制作业未来仍面对着很多的应战,他们需求更多的尊重与支撑。摆在制作业全体成员面前的是我国制作的未来,他们绝不是孤立无助地单打独斗。

  大象机器人是一家专心于机器人处理计划的供货商,致力于为工业出产、商业场景、机器人教育及科研机构供给高柔性的协作机器人、简略易学的操作体系”RoboFlow”以及智能的主动化处理计划。服务客户不乏多家国际一流名企,协助他们完成出产主动化,公司也当选“CES 我国最具立异企业 Top10”,取得清华经济和企业家加速器“X-elerator奖”、高工金球奖“年度最具出资企业奖”。最近,他们的Catbot机器人在CAIMRS取得了“工业机器人立异奖”。

  秉持“Enjoy Robots World”的愿景,大象机器人倡议人与机器人的协同作业,让机器人成为人类作业日子的好帮手,协助人们从简略、重复、单调的作业中解放出来,充分发挥人机协同优势,然后进步作业功率,协助人类缔造夸姣新日子。

  现在大象机器人自主研制了三个系列的协作机器人,分别为工业用协作机器人E系列(Elephant Robotics®E5)、P系列(Elephant Robotics®P5)及商用版协作机器人Catbot (Elephant Robotics®C3),三个系列机器人各有千秋,适用于工业出产、商业运用、机器人教育及科研等多种场合,业已取得国内外大巨细小的企业/工厂的运用及认可。

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